Frage zur Berechnung des Stroms und zum Aufbau einer Eloxier-Anlage

Hallo,

erstmal Glückwunsch zur gelungenen Website und dem informativen Forum. So sollte sich jeder Händler/Hersteller seinen Kunden präsentieren.

1. Frage: Berechnung des Stroms:

Ist die Ampere-Zahl wichtig oder die Watt-Zahl?
Wenn mein Netzteil 24 Volt, 5 Ampere liefern kann-ist das zum eloxieren genauso geeignet wie 12 Volt, 10 Ampere?

Ein Beispiel nach Ihrer Berechnung hat ergeben, das eine Felge (laut CAD-Programm 21.479 mm² Oberfläche, also 214cm²) ca. 1Stunde bei 3 Ampere eloxieren sollte.
Kann ich die Dauer durch eine Erhöhung der Amperezahl veringern? Beispielsweise 6 Ampere, 30 Minuten?

Hat das Auswirkungen auf die Oberfläche (Härte, Optik, etc.)?

2. Frage: Eloxier-Anlage
Ausgehend von Ihren Beschreibungen zum Eloxal-Vorgang habe ich mir folgendes ausgedacht... Die Becken aus Maurer-Eimern in Rechteckform.
Über die Becken rechts und links zwei Minus-Pole in Form von 20x20 Kupfer-Stangen, an denen die Bleiplatten befestigt werden. In der Mitte eine Kupferstange, in der die Halterungen der zu eloxierenden Teile geklemmt werden.
Soweit ok?

Zum Rühren/Verquierlen der Bäder könnte man doch z.B. Kunststoff-Flügelräder aus großen Lüftern einsetzen (z. B. Durchmesser 120 mm). Diese Lüfter werden auf 8mm Alu-Rundstangen geschraubt (natürlich mit Alu-Schrauben;). Da die Lüfter recht groß sind, müssen sie nicht schnell drehen, um die Flüssigkeiten zu verwirbeln. Die Motoren für die Lüfter kann man übe dem Bad befestigen.

Macht dieser Aufbau Sinn? Ich sehe Kritik sehr konstruktiv...

Hintergrund: ich möchte öfter Teile mit einer gleichbleibenden Qualität eloxieren. Die Teile sind z. B. Felgen und Chassis für den Modellbau.

Viele, viele Fragen mit der großen Hoffnung auf Klärung;)

Ich danke Ihnen vorab für Ihre Mühen

Gerhard Umstädter

Guten Morgen Herr Umstädter,

Erst einmal Danke für das Lob

Ist die Ampere-Zahl wichtig oder die Watt-Zahl?
Wenn mein Netzteil 24 Volt, 5 Ampere liefern kann-ist das zum eloxieren genauso geeignet wie 12 Volt, 10 Ampere?

Jein
Grundsätzlich ist die Stromstärke die entscheidende Größe, da die Berechnung ja immer in Strom pro Fläche erfolgt. Allerdings ist die Maximalspannung insofern wichtig, als je nach Geometrie, Material, Schichtdicke usw. einfach eine gewisse Spannung nötig ist, um den erforderlichen Strom fließen zu lassen. 12 Volt ist auf jeden Fall sehr wenig. Ich würde ein Netzgerät mit wenigstens 30V empfehlen, um für alle (dekorativen) Fälle gerüstet zu sein.

Ein Beispiel nach Ihrer Berechnung hat ergeben, das eine Felge (laut CAD-Programm 21.479 mm² Oberfläche, also 214cm²) ca. 1Stunde bei 3 Ampere eloxieren sollte.
Kann ich die Dauer durch eine Erhöhung der Amperezahl veringern? Beispielsweise 6 Ampere, 30 Minuten?
Hat das Auswirkungen auf die Oberfläche (Härte, Optik, etc.)?

Man kann die Anodisierdauer ändern, aber man muss da aufpassen. Bei der Schichtbildung handelt es sich um ein Kristallwachstum, welches nicht beliebig beschleunigt werden kann. 30 Minuten halte ich - sofern keine besonderen Maßnahmen (sehr gute Umwälzung, aktive Kühlung) getroffen werden, für das Minimum.

Natürlich ändern sich die Schichteigenschaften je nach Strom/Fläche. Je höher der Strom, desto aggressiver wird die (wärmere) Säure an der Grenzschicht und umso poröser die Schicht selbst. Durch Temperaturabsenkung und Umwälzung kann man das etwas kompensieren, allerdings werden die Poren bei zu starker Kühlung zu klein, so dass die Farbaufnahme leidet. Man kann auch die Säurekonzentration (und damit die Rücklösung) verringern - aber dadurch steigt dann wieder der Badwiderstand -> mehr Wärme.
Sie sehen, es gibt eine Menge an Stellschrauben, an denen man drehen kann - und das sind längst nicht alle - und alle beeinflussen die Schichtstärke und Qualität
Für den Anfang würde ich unbedingt 1,5A/dm² für 45 Minuten einsetzen. Das bringt erfahrungsgemäß die wenigsten Probleme.

Zur Eloxieranlage:
Soweit ok. Ich würde anstatt Kupfer aber Aluminiumstangen verwenden. Die geringere Leitfähigkeit spielt bei den Strömen und Stangenquerschnitten keine Rolle, aber man verhindert so Kupferausblühungen durch die Säuredämpfe (Kupfersulfat ist sehr gut wasserlöslich). Wenn diese ins Bad gelangen, zerstören sie es. Aluminium ist da nicht so empfindlich und außerdem haben Sie es ja eh im Bad

Kunststoffpropeller werden durchaus zur Umwälzung eingesetzt - ich würde diese aber entnehmbar gestalten, da sich Aluminium in der Säure mit der Zeit (Woche, Monate) auflöst. Außerdem nehmen solche Rührer im Bad viel Platz weg, so dass man flexibel bleiben sollte.

Eine andere Idee, die Kunden auch schon in größerem Maßstab umgesetzt haben, sind Magnetrührer (kennen Sie vielleicht noch aus dem Chemieunterricht): ein in Kunststoff gegossener Magnetstab am Boden wird durch einen außerhalb des Bades angeflanschten Motor mit Magnet mitgenommen. Der Vorteil: keine Achsen, wenig Platzbedarf , praktisch wartungsfrei, Rührer kann schnell an andere Stelle versetzt werden. Mit starken Neodymmagneten in entsprechenden Stäben sollte sich so etwas auch recht preiswert für höhere Wandstärken herstellen lassen.

Mit freundlichen Grüßen,
Christoph Drube
Electronic Thingks

Wow, viel Input... Vielen Dank für Ihre Mühen.

Ich fasse mal zusammen, um zu sehen, ob ich es richtig verstanden habe...

Netzteil lieber mehr Volt-aber die Ampere ist der ausschlaggebende Faktor. Das bedeutet: Gleiche errechnete Amperezahl bei gleicher Verweildauer im Bad bei mehr Volt (z. B. 30 statt 12 Volt). Soweit richtig?
Noch eine Frage dazu: Ich habe ein stabilisiertes Festspannungsnetzteil mit 13,8 Volt und 30 Ampere. Kann ich dieses einsetzen oder sollte ich mir ein regelbares Netzteil besorgen, um die Ampere einstellen zu können? Nebenbei sei mir die Bemerkung erlaubt-ich möchte keine Einzelteile für den privaten Gebrauch veredeln sondern Kleinserien eloxieren. Wenn ich so etwas mache, muss es reproduzierbar sein und wirklich gut aussehen. (ich hoffe, das wird in diesem Forum nicht als überheblich angesehen)

Alu statt Kupfer: Kein Problem-die Verarbeitung von Alu ist genau mein Gebiet.

Magnetrührer kenne ich zwar nicht (das Fach Chemie habe ich immer gehasst;), aber das Prinzig scheint einfach umsetzbar...

Ich werde mir ein paar Eimer besorgen und mir bei Ihnen ein, zwei Farben bestellen. Evtl. nach Ihrem Rat auch noch ein regelbares Netzteil.

Nach meinen ersten Versuchen werde ich gerne meine Erfahrungen hier einstellen.

Hallo Gerhard,

aus eigenen Erfahrungen ( eloxiere auch gewerblich ) würde ich dir folgendes raten:

1. kaufe dir ein stromgeregeltes Netzteil. Die Spannung kannst du beim kompl. geregelten zwar begrenzen, kommt aber in der Realität eher selten vor. Kaufe dir da gleich ein ´Vernünftiges´. Sparen nicht an 10 €.

2. der Aufbau mit den Eimern ist einfach und kostengünstig. Belass´ es dabei! Eine Badumwälzung / Kühlung ist zwar schön aber für den Anfang sicher nicht erforderlich ( oder mußt du im Akkord eloxieren? )
Vielleicht ergibt sich relativ schnell der Wunsch nach einem größeren Becken, dann hast du mehr ( Säure- ) Volumen und die Temeraturerhöhung ist sowieso kleiner.

Ich kenne deine Gegebenheiten nicht, aber u.U. solltest du erwägen, die Bäder bei Nichtgebrauch abzudecken um Verunreinigungen zu vermeiden.
Ich würde nichts ´über´ den Bädern haben wollen.

3. Die Bleiplatte / platten würde ich in die Eimer stellen und dort befestigen. Meine ( Alukathode ) besteht aus einem Blech, daß etwas breiter ist, wie das Becken und ist im Prinzip ´geklemmt´. Die Kathode steht oben über die Säureoberfläche über und dort ist der elektr. Anschluß.

4. Ich würde erstmal auch keine Heizung für das / die Farbbäder vorsehen.
Geht evtl. auch so ( kommt auf die Farbe, die Legierung und die Zeit an ).

' Learning by doing!!'

Dirk

Hallo Dirk,

vielen Dank für die Tips.

Nochmal zum Netzgerät-was ist ein Vernünftiges? Kennst du eine Marke, was sollte man ausgeben bzw. beachten? Wie viel Ampere/Volt sollte es leisten können?

Ich würde gerne gleichzeitig eine Fläche von ca. 9 dm² eloxieren, nach meinen Berechnungen ca. 10 Ampere. Netzteil 12 Volt, 10 Ampere oder leiber gleich 20 Ampere.

10 €? Die zahlt man anschließend eh wieder locker drauf;)

Räumlichkeiten sind eine große Scheune, das Eloxierbad würde ich gerne auf Rollen stellen um draußen eloxieren zu können (Wasserstoff kann dann einfach verfliegen). Ich baue das auch so auf, dass nichts von oben reinkann, also abgedeckt...

Hallo nochmal,

Netzteil lieber mehr Volt-aber die Ampere ist der ausschlaggebende Faktor. Das bedeutet: Gleiche errechnete Amperezahl bei gleicher Verweildauer im Bad bei mehr Volt (z. B. 30 statt 12 Volt). Soweit richtig?

Ja, kann man so sagen. Die Spannung stellt sich sowieso immer nach Strom und Badwiderstand ein. Man sollte aber für entsprechende Schichtstärken nach oben hin genug Luft haben, daher die 30V.

Noch eine Frage dazu: Ich habe ein stabilisiertes Festspannungsnetzteil mit 13,8 Volt und 30 Ampere. Kann ich dieses einsetzen oder sollte ich mir ein regelbares Netzteil besorgen, um die Ampere einstellen zu können?

Ich würde auf jeden Fall ein regelbares Netzteil besorgen - die 13,8V dürften ebenfalls nicht ausreichen.

Nebenbei sei mir die Bemerkung erlaubt-ich möchte keine Einzelteile für den privaten Gebrauch veredeln sondern Kleinserien eloxieren. Wenn ich so etwas mache, muss es reproduzierbar sein und wirklich gut aussehen. (ich hoffe, das wird in diesem Forum nicht als überheblich angesehen)

Nein, das sollte die Regel sein Der überwiegende Teil unserer Kunden kommt aus der Industrie (die aber natürlich eher nicht hier im Forum vertreten sind) und die sind bei uns, eben weil sie qualitativ hochwertige Schichten benötigen.
Man kann davon ausgehen, dass ein sauber eingefahrener Prozess 'im Hause' deutlich bessere Ergebnisse liefert als die Teile wegzugeben. Man kann eben alles optimal auf diese Teile einstellen. Schon bei der Farbtonwahl sollte der Vorteil ersichtlich werden...
Und selbstredend bieten wir auch nur entsprechend hochwertiges Industriezubehör an.

Ich würde gerne gleichzeitig eine Fläche von ca. 9 dm² eloxieren, nach meinen Berechnungen ca. 10 Ampere. Netzteil 12 Volt, 10 Ampere oder leiber gleich 20 Ampere.

9 mal 1,5A sind schon 13,5A
Ich würde auf jeden Fall zu einem 30V/20A-Gerät tendieren, zumal man dann die Netzgeräte nicht immer bei Vollast betreiben muss. Für solche Strombereiche liefert ebay üblicherweise gute Treffer (Stichwort: 'Labornetzteil').
Da sollte unter 200 Euro schon etwas Brauchbares zu finden sein, z.B. die Nummer 300339798173

Mit freundlichen Grüßen,
Christoph Drube
Electronic Thingks

ok, soweit bin ich fürs Erste auf dem Laufenden.

Meine Bestellung an Sie ist raus. Ich freue mich schon auf die Ergebnisse;)

Vielen Dank für die Hilfe und Unterstützung, auch an die Forenmitglieder.

Oder google mal nach MRGN-600 oder MRGN-900.
Aber VORSICHT: Bei 40-60A brauchts Kabelquerschnitte und Absaugung!!

Dirk

Hi,

sind beim MRGN jeweils Strom UND Spannung einstellbar?
Absaugen wegen verdampfen der Säure?

Gruß

Mathieu

Hallo Mathieu,

ja, bei den MRGN´s von McPower sind U und A in ihren Grenzen einstellbar.

´Absaugen wegen verdampfen der Säure?´
Ja, das heißt eigentlich Nein: Durch die Elektrolyse beim anodisieren ( Strom der durch die Schwefelsäure fließt ) bildet sich Wasserstoff und damit in Verbindung mit Luft(sauerstoff) Knallgas.

Wasserstoff ist zwar leicht flüchtig aber, ab sagen wir mal 20A entsteht so viel Wasserstoff das ....

Und bei der Absaugung daran denken, daß sich das Bürstenfeuer von Elektromotoren nicht wirklich mit Wasserstoff verträgt.

Dirk